版纳植物园两篇论文入选The Plant Cell期刊“里程碑论文”

近日，中国科学院西双版纳热带植物园（以下简称“版纳植物园”）科研团队发表的两篇研究论文分别入选国际权威期刊The Plant Cell 2013年度和2023年度“里程碑论文”（Landmaker Papers），成为该期刊本世纪初前25年（2000-2024年）最具影响力的25项研究之一。

植物激素茉莉酸调控种子大小的新机制

蛋白质相互作用实验表明，JA信号途径的关键抑制子JAZ直接与KLU基因的上游调控因子SOD7及其同源蛋白DPA4相结合。遗传学分析进一步确认，SOD7高表达能抑制coi1突变体的种子大小表型。有趣的是，SOD7还能与JA途径的核心转录因子MYC2和MYC4相互作用。遗传分析和生化机制研究表明，SOD7和MYC2能相互增强彼此的转录调节功能，协同抑制下游KLU基因的转录，从而共同抑制种子大小。相反，JAZ蛋白抑制SOD7和MYC2的转录调节功能，且与SOD7竞争性结合MYC2。值得注意的是，JA信号对于SOD7–KLU途径及种子大小的调控，在高盐胁迫条件下也发挥关键作用。此外，SOD7还能与ABI5转录因子相互作用，暗示其可能参与种子从发育到萌发的全过程调控。

时间信号调控植物种子萌发的新机制

在脱落酸（ABA）激素处理、盐胁迫或渗透胁迫条件下，野生型拟南芥种子的萌发率及子叶绿化率呈现显著的昼夜节律性变化：当经4°C低温层积处理的种子转移至22°C长日照或持续光照条件后，黎明时间点（ZT0）转移的种子萌发表现最佳，而近黄昏时间点（如ZT12或ZT16）转移的种子萌发率显著降低，形成“昼高夜低”节律性特征。进一步分析显示，生物钟夜间复合体（Evening Complex）基因ELF3、ELF4和LUX在种子萌发阶段呈现昼夜节律性表达，且其转录水平受ABA抑制。表型分析发现，elf3、elf4与lux功能缺失突变体种子对ABA超敏感，而ELF3、ELF4或LUX过表达植株种子则对ABA弱敏感。更有趣的是，cca1 lhy、prr5 prr7 prr9与elf3 elf4 lux等多类生物钟核心组分突变体的种子萌发过程均丧失昼夜节律性特征。该结果表明，生物钟核心振荡模块（包括晨间相基因CCA1/LHY、日间调节因子PRR家族及夜间复合体）是介导昼夜节律信号调控种子萌发的关键遗传基础，其功能完整性对维持萌发过程的时序性至关重要。

桑寄生的生存秘诀：林冠生境中高耐旱性

研究发现，与寄主植物相比，桑寄生表现出更强的耐旱性。具体表现为桑寄生具有更低（更负）的叶片旱季正午水势、膨压丧失点水势、导水率损失12%的木质部水势；具有更高的胡伯尔值、边材密度和导管密度；更小的叶片、比叶面积、叶脉密度和气孔密度。同时，桑寄生具有更低的导水率，具体表现为边材比导率、叶比导率和水力加权导管直径均低于寄主植物。桑寄生的水分利用效率也低于寄主植物 (更负的碳稳定同位素值)。此外，桑寄生和寄主植物的性状相关性存在差异，桑寄生的性状相关性更强，这反映了桑寄生和寄主植物在生态适应策略上的不同。值得注意的是，在所研究的桑寄生和寄主植物中，均没有观察到水力效率和安全之间的权衡。此外，研究发现桑寄生的水力学性状具有高度可塑性，导水率损失12%、50%和88%的木质部水势在不同寄主植物之间存在显著的种内差异。且桑寄生的性状相关性由种内和种间变异共同驱动，其中种间变异更为重要。这些研究结果凸显了桑寄生强大的适应能力，能够根据不同寄主植物的特性灵活调整自身的水力策略。该研究为桑寄生的水分利用效率、抗旱性以及其对环境变化的潜在响应机制提供了新的科学依据。

生境与密度协同调控提升茶叶品质研究获突破

团队采用科学实验设计，通过精细监测微气候、分析土壤养分及检测茶叶代谢物，深入解析了生境类型（纯茶园、中覆盖森林茶园、高覆盖森林茶园）与种植密度（中密度、高密度）对茶叶品质的影响机制。结果表明：中覆盖森林茶园耦合中密度种植可同步优化微气候与土壤养分，驱动春茶儿茶素含量较纯茶园高密度模式提升50%；结构方程模型进一步证实生境与密度通过“微气候-土壤养分”级联路径间接调控品质成分合成。该研究揭示了提升茶叶品质的关键生态栽培机制，确立了“中覆盖+中密度种植”是实现茶叶高品质与茶园生态平衡的优化模式，为单一茶园的生态恢复以及传统古茶园的可持续经营提供了科学依据。

FCM与K-mer在基因组估算中的比较：替代还是互补？

研究表明K-mer分析不仅可同时提供基因组大小（724–1,130 Mb）、杂合度（0.45%–1.08%）与重复序列比例（13.8%–58.3%）等多维度的基因组特征信息（图1a-e），还能适用于无新鲜组织样本、仅有测序数据的情况，尤其适合缺乏细胞学数据的非模式植物研究。但该方法存在以下局限性：1.在高杂合度物种（如E. spicata各变种及E. roxburghiana）中，因异源位点引发次级K-mer峰易被误判为主峰，导致基因组大小显著低估；2.在重复序列比例高的物种（如E. fenzelii，重复比例高达58.3%）中，K-mer分布图形主峰扁平或模糊，模型拟合偏低，从而导致基因组大小高估；3.估算结果高度依赖K值（k-mer长度）等参数设置，K值越小越可能高估重复序列比例，且模型R²值与残差也受到显著影响。

白蚁巢塑造热带森林土壤养分异质性：橡胶林与天然林的对比研究

土壤宏量养分元素的浓度随距离白蚁巢穴的距离增加而升高，而微量元素则呈现下降趋势。这种模式在不同土地利用类型生境中保持一致，但不同生境中土壤元素变化趋势的斜率存在差异，反映了环境因素对白蚁巢养分动态的调节作用。

乘风而行：早渐新世捷克和中国风传种子和果实的扩散机制与古生态意义

结果显示：风力传播是两个化石点最主要的种子和果实传播方式；大多数动物传播的类群仅以叶化石的形式保存下来；无特殊传播结构的类群都为豆科类群。自旋型（下落过程中绕果实长轴旋转，如槭属、梣属和鹅耳枥属）是两个化石点种子和果实最主要的空气动力学类型，其次为旋转自旋型（下落过程中同时绕果实长轴和种子端旋转，如臭椿属）。两个化石点大部分风力传播的类群都是现代落叶阔叶林的常见成分，且风传类群的比例与中国现代相似纬度地区相似。该研究在种子和果实扩散这一重要的生态过程维度上，证实了欧亚大陆早渐新世植物群的相似性。

唇形科韫珍花属新物种——吴氏韫珍花

该物种生长于海南三亚白石岭的干旱山顶草甸中，与韫珍花所有已知居群均生长在山谷溪流边不同。野外观察和形态学研究进一步发现它与韫珍花的显著区别：其叶片对生，为长圆状卵形；花萼浅漏斗状，上萼齿披针形，下萼齿连合为梯形；小坚果具8条纵肋。其小坚果在成熟后随即脱落，而韫珍花的小坚果成熟后由细丝悬挂在花萼外侧，直至水流将其冲走。基于二者在形态、生境和繁殖策略上的一系列差异，研究团队将其认定为韫珍花属未被描述的新物种。

30万年前的木器—云南甘棠箐遗址最新考古成果在线发表

由于木材是有机材质，易分解腐烂，对于保存环境条件相当严苛，旧石器时代保存下来的木质遗存较为稀少，而早更新世和中更新世木制工具则更为罕见，现有的证据仅在非洲和欧亚大陆西部有少量发现。甘棠箐木制品的发现不仅填补了国内旧石器时代木制品研究的空白，同时对探讨木器的起源、加工技术、功能、演化发展等具有重大意义。

版纳植物园在巴基斯坦发现中新世榄仁属木化石

据上述特征将其鉴定为榄仁型木Terminalioxylon sp. (cf. T. eo-olivari Harsh Sharma & Suthar, 1992)，并说明该物种当时为热带或亚热带大型森林树种，印证了现今当地干旱环境之前，曾经存在过森林。同时，该研究为揭示使君子科的生物地理历史提供了新证据，并凸显了木材化石在追溯南亚古生态与气候变迁中的潜力。

光照会改变植物的耐冷和耐热性

在黑暗条件下测得的耐热性和耐冷性虽可以用于比较不同物种之间的差异，但会高估植物在野外环境下的真实能力。因此，在运用植物光合系统耐热性评估植物热力安全时，应充分考虑该评估值与真实情况的差异。本项研究进一步深化了对植物热力耐受性的认识，为深入探究植物的适应性以及其对气候变化的响应与适应机制，提供了重要参考。

植物显现度假说VS主场效应假说：热带雨林凋落物分解的场地效应解析

在每个森林样地中选择三种林冠树种，并根据其在样地中的基面积将其划分为研究林地中的优势，常见和稀有树种，同时使用两种网孔（0.15mm和2mm）的分解袋来控制土壤动物（分解者）对凋落物分解的影响。研究结果表明：在2mm网孔分解袋中（土壤动物参与分解），凋落物分解速率呈现出优势树种下快于稀有树种下，且与凋落物种类无关。此外，优势树种的凋落物分解速度也快于稀有树种的凋落物。在0.15mm网孔分解袋中（排除土壤动物参与分解），凋落物分解速率则受控于凋落物种类（质量），与分解的场地位置无关。该研究结果支持了植物显现度假说，表明在多样性丰富的热带雨林中，土壤动物对凋落物分解的影响具有明显的植物显现度效应，土壤动物对优势树种凋落物适应性可显著的影响分解，且与凋落物质量或土壤养分状况无关。

鳞毛蕨科耳蕨属两新种-白垩柳叶耳蕨和剑叶鞭叶耳蕨

鳞毛蕨科（Dryopteridaceae）为蕨类植物大科，物种丰富且形态变异复杂，是蕨类植物分类最疑难的类群之一。耳蕨属（Polystichum）是鳞毛蕨科物种最丰富的属之一，约500种，分布在除南极洲以外的所有大陆，多样性中心在东亚地区，尤其是中国西南及邻近地区。该属植物通常被鳞片、羽片基部常呈耳状。

揭示森林鸟类生态位分化与甲基汞暴露风险的关联

通过交叉耦合鸟巢视频监测和汞稳定同位素技术，对哀牢山常见的两种同域分布繁殖鸟类（棕腹仙鹟和铜蓝鹟）的甲基汞暴露风险来源和机制进行了细致的探究。研究结果显示，棕腹仙鹟和铜蓝鹟的生态位十分相似。它们体型大小接近，在哀牢山均为夏候鸟，繁殖期高度重合，主要在土坎和石壁的缝隙处筑巢，育雏猎物以无脊椎动物为主。然而，它们在取食层位上存在明显的分化差异。棕腹仙鹟主要在林下层和地表搜寻毛毛虫、蚯蚓等软体无脊椎动物，而铜蓝鹟则主要在林冠层和空中捕捉叶甲、大蚊成虫等有翅无脊椎动物。这两种鸟类食物链主要富集甲基汞；取食层位上的差异（觅食生态位分化）决定了他们的甲基汞暴露风险，下层取食的棕腹仙鹟比冠层取食的铜蓝鹟面临更高的甲基汞暴露风险。汞同位素模型揭示食物链的汞主要来源于大气零价汞（Atmospheric Hg0）的沉降；森林地表的无机汞的原位甲基化不容忽视，强调未来研究应重点关注森林下层觅食鸟类的甲基汞暴露健康风险。在全球生物多样性在急剧退化的背景下，亟需更多研究致力于探究全球性污染物（例如汞）与生物多样性退化（例如林下鸟类）之间的关联。

改性生物炭对不同土壤磷组分及其生物化学性质的影响

测定了非改性生物炭（WBC）、镁改性生物炭（Mg-WBC）对不同土壤（QY、HAR）磷组分、土壤化学性质、酶活性、微生物生物量等影响，结果表明：（1）WBC、Mg-WBC显著改善了土壤特性，碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性显著增强，而酸性磷酸酶在1%剂量WBC和Mg-WBC时增强、在2.5%剂量WBC和Mg-WBC时减弱；（2）两种的微生物生物量碳和磷在2.5%剂量WBC和Mg-WBC时均增强；活性磷在1%、2.5%剂量WBC和Mg-WBC时分别增加28–77%、15–47%，中度活性磷浓度在1%剂量时分别较少了2–3%和3–6%、在2.5%剂量时分别增加了9–11%和3–6%，而非活性磷分别较少了27–38%和15–35%；（3）PLS-PM模型分析表明，生

被子植物主导的陆地生态系统阶段性演化与现代格局建立的五个阶段

提出被子植物演化的五个关键阶段。即（1）在早白垩世至中白垩世期间，被子植物经历了快速分化和分布范围的扩张；（2）被子植物生态优势的不断增强所带来的生态系统转型直到晚白垩世才逐步确立；（3）白垩纪–古近纪（KPg）之后，被子植物进一步重塑了陆地生态系统，类似于现代的热带森林组成与结构已经形成；（4）自中始新世气候适宜期之后，全球气温逐渐下降，大陆温度季节性差异增强，中高纬度的植被现代化转型开始；（5）新近纪以来，构成现代陆地生物多样性的冠群迅速辐射，并且随着纬度和垂直方向温度梯度的进一步加剧，各区域植物区系差异与组成至晚中新世基本确立。以被子植物为主导的现代化转型以其植物区系地理分异及优势类群更替为标志，受到地质构造运动与气候变迁的协同作用。该综述不仅为被子植物构建现代植物区系的历史过程提供了整合视角，也提出了 “演化时序解耦”概念，强调类群起源、多样化与生态主导的非同步性，为生物多样性起源与维持机制研究提供理论依据。

新生代海南岛发生漂移并影响生物区系的来源和演化吗？

综合各方面证据，我们认为海南岛在新生代并未发生显著漂移，其生物区系成分的来源更可能由于海平面下降、区域大陆架的周期性露出形成迁移扩散的廊道，而非地质构造运动主导的漂移所致。

基于化石大数据和数值模拟的新生代特提斯海区域气候演变

研究结果表明，在全球二氧化碳(CO2)浓度变化的背景下，受特提斯海退却和海峡闭合的影响，晚渐新世-早中新世特提斯西部地中海气候演变形成、而特提斯中部沿岸逐渐干冷化，在青藏高原快速隆升的过程中，晚渐新世特提斯东部波动湿冷化。研究认为中始新世-早渐新世（距今约4800‒2800万年）中亚及欧洲盛行地中海气候，中新世地中海气候范围急剧缩小，这一变化主要受夏季干旱范围的驱动，新生代青藏高原及其邻近区域几乎未出现过类似现今的地中海气候。

自然-社会耦合视角下高黎贡山生态系统服务的时空权衡与协同

研究发现：（1）过程型服务（产水量-净初级生产力）在高黎贡山南坡因气候限制与人工林扩张呈现显著权衡，单一树种造林虽提升NPP却削弱土壤渗透能力；（2）结构型服务（碳储量-生境质量）在中海拔森林呈现协同效应，保存完好的中山湿性常绿阔叶林通过稳定环境条件、复杂冠层结构及低人为干扰，同步实现固碳与生物多样性维持双重功能。高强度人类活动区（如耕地破碎化、入侵物种扩散）则使碳储量-生境质量关系转为权衡，突显短期供给服务与长期调节服务间的冲突；（3）海拔梯度进一步调控服务动态：中海拔带维持均衡服务供给，而低海拔农业区因耕地破碎化导致净初级生产力与生境质量双重下降并形成权衡。研究结果强调了优先考虑生态系统服务权衡区域进行生态恢复工作的重要性，并建议采取可持续发展的农业模式、多样化的人工林种植模式等措施来缓解生态系统服务间的权衡矛盾，从而提升区域生态系统的整体服务功能。本研究通过解析山地生态系统服务沿时空梯度互作机制，为跨境生态保护决策提供科学依据，强调应优先建设中海拔生态廊道并发展适应性农林复合模式，以实现生态系统服务的协同增效。